Что такое печи для бани с теплообменником

Наличие в бане хорошей печи не потребует в моечную бойлера, нагревающего воду, эту функцию берет на себя теплообменник, основной задачей которого является нагревание поступающей воды и передача ее в навесной бак. В такой печи все продумано рационально: в протопленной бане всегда будет горячая вода, а когда она не нужна – ее просто сливают. Эта печь выполняет сразу две функции – она обеспечивает баню горячей водой, а также она наполняет теплом не только парилку, но и предбанник.

Целесообразность установки теплого пола в бане

Зачем в бане теплые полы, ведь в этом помещении и так жарко? Такой вопрос может возникнуть, когда речь заходит о необходимости устройства обогреваемого основания. Конечно, в предбаннике или моечной комнате установка системы выглядит логичной. Но по поводу подогрева в парилке могут возникнуть споры. Хотя, если разобраться, и в данном случае ответ очевиден.

Вентиляция пола в бане

Целесообразность установки теплого пола в бане

В соответствии с принципом естественной конвекции теплые воздушные массы движутся вверх, в то время как у поверхности пола остается холодный воздух. При этом ни напольное покрытие не прогревается, ни человеку, особенно после распаривания, ничего хорошего нахождение на холодном покрытии не сулит (особенно неприятно становится на пол босыми ногами). Простудные и другие виды заболеваний в этом случае совсем не являются редкостью. Причем это касается и использования привычной нам радиаторной системы отопления.

Сравнение традиционной системы водяного отопления и теплого пола

Плюсы

Целесообразность установки теплого пола в бане
  • создают оптимальный микроклимат для человека, особенно во время приема банных процедур;
  • способствуют просушиванию древесины, что предотвращает ее биологическое разрушение (вследствие появления грибковых налетов и гнили);
  • устраняют сквозняки.

О чем нужно знать?

Вначале следует определиться с топливом, которое будет использоваться, и, следовательно, с типом котла. Электрические и газовые приборы нежелательно изготавливать самостоятельно, но если выбор был сделан в пользу одного из них, то лучше купить готовый качественный котел. В противном случае возрастет риск возникновения аварийных ситуаций.

Котел для бани твердотопливный, схема

Также стоит отметить, что установленный котел на газу обязательно должен проходить проверку представителем соответствующих органов. Поэтому куда проще собрать и установить твердотопливный агрегат.

Что собой представляет конструкция

  • Изначально бак для нагрева воды в баню снабженный теплообменником — конструкция достаточно простая . В сердце печи топку, или в район с высокой температурой встраивается специальный нагревательный металлический бачок емкостью не более 5 л. Который в свою очередь трубами соединяется с основной емкостью в соседней комнате, емкость может достигать объема 120 л.

Важно: вода в систему должна быть залита до начала эксплуатации банной печи, в противном случае если печь растопить и после этого залить воду, вода в трубах может мгновенно закипеть и в результате парового удара систему просто разорвет.

  • Принцип работы заключается в том, что из большого бака в малый, холодная вода поступает по приводной трубе, нагревается в малом баке, его и называют теплообменником и по выводной трубе возвращается снова в основной бак уже разогретой .
  • Если приводную и выводную трубы расположить под правильным углом, то вода будет успешно циркулировать самотеком благодаря естественным физическим законам . Но дабы избежать образования в системе воздушных пробок и обеспечить более быстрое и равномерное нагревание воды бак для теплообменника в баню укомплектовывается электрическим насосом для принудительной циркуляции жидкости в системе.
  • Теплообменник может располагаться непосредственно рядом с самой топкой, в таком случае он монтируется на стадии строительства печи вовнутрь конструкции . Или может иметь так называемый самоварный принцип действия, когда малый бачок монтируется вокруг металлической дымовой трубы для бани непосредственно рядом с топкой.
  • Но при любом расположении бака профессионалы отдают предпочтение системам, в которых жидкость циркулирует свободно, без дополнительного давления .
Читайте также:  Ремонт бетонных полов: замена стяжки, расход материалов

Принципиальная схема системы самоварного типа.

Область применения

Даром пропадающее тепло можно использовать в двух целях:

  • для нагрева воды, которая будет использоваться при мытье;
  • для обогрева помещений.

Разумеется, подобные цели вполне можно совмещать, если печка достаточно мощная. Ведь мы, фактически, будем отбирать часть тепла, которая в противном случае шла бы на обогрев парилки (или атмосферы)).

Схема подогрева воды в выносном баке с теплообменником самоварного типа (видео с разъяснением см. ниже)

Печь для бани с теплообменником для воды

Это первый случай. Речь идет исключительно о воде (никаких антифризов), расход которой зависит от количества людей, которые могут одновременно мыться в бане и других факторов. В любом случае без вместительного бака не обойтись. И тут у вас снова есть варианты того, где его разместить:

  • одни помещают бак прямо на печь, которая должна иметь для этого соответствующую конструкцию. Вода подается в моечную из парилки;
  • другие используют теплообменник, а сам бак выставляют в соседнее помещение, откуда он сообщается двумя трубами с теплообменником.
Область применения

Обе конструкции печей с баком имеют право на существование, а выбор остается за вами.

Печь для бани с теплообменником для отопления

Если вместо бака соединить теплообменник с радиатором, то получится система автономного отопления.

И тут у вас снова есть два варианта):

  • либо создать конструкцию, которая основана на таких явлениях, как конвекция и гравитация;
  • либо заставить теплоноситель принудительно двигаться в системе — для этого понадобится насос, а значит, и электричество (!электрическим печкам посвящена отдельный раздел).

Если банька небольшая, то нет нужды заморачиваться даже с простейшей системой, потому что обычно печи хватает на обогрев смежных помещений. Но тут важно то, какие у вас зимы. Бывает, что и маленькая баня нуждается в дополнительном отоплении.

Выше уже упоминалось о том, что возможно совмещение нагрева воды для мытья и отопления. На самом деле можно сделать две параллельные системы, причем для отопления пустить не воду, а антифриз. C этой целью один теплообменник нужно будет поместить внутрь печи, а второй — на дымоход. С точки зрения повышения КПД печи — вариант просто отличный.

На заметку! Создавая отопительную систему, не забывайте о расширительном бачке, который примет на себя избыток теплоносителя.

Как изготовить теплообменник своими руками

Подготовленные из металлического листа раскроенные детали прихватываются сваркой и, лишь убедившись, что расчеты были сделаны правильно, вся система собирается окончательно. После выполнения сборки система проверяется на прочность следующим образом:

  • Заваривают нижнюю трубу.
  • Система заливается водой до самого верха.
  • Выходное отверстие соединяют с емкостью.
  • Заполняют систему сжатым воздухом, следя по манометру за давлением.

Если швы выполнены качественно, течь они не будут. А при выявлении мест протекания, вода из системы сливается, чтобы места течи заварить повторно. Суммарная длина труб должна быть минимальной.

Читайте также:  Как выбрать радиаторы отопления: какие лучше и почему? Обзор вариантов

Виды баков для воды

В интернет-магазине компании «Теплодар» вы можете приобрести один из трех основных видов баков для банных печей:

  1. Самоварный.

    Вода в баке такого типа получает тепловую энергию от дымохода. Емкость для воды устанавливают на первое колено дымохода, чтобы раскаленные газы проходили через воду, тем самым нагревая ее. Обычно температура этой воздушной среды около 500 градусов. Таким образом, инженеры заставили работать ту часть горячих газов, которая раньше просто выходила по трубе на улицу.

  2. Выносной.

    Такой бак нагревается от теплообменника. Эта деталь устанавливается на обладающий высокой теплопроводностью дымоход из нержавеющей стали. К нему же подсоединяется бак, который выводится в другую комнату. Топливо сгорает в топке и нагревает дымоход, а вместе с ним стенки теплообменника. Температура воды в теплообменнике растет, и она вытесняется холодной водой из бака, а горячая течет в емкость. Таким образом, слои воды постоянно перемешиваются, и жидкость курсирует между баком и теплообменником.

  3. Встроенный.

    Этот бак для воды наиболее привычен для любителей попариться, поскольку именно он является самым традиционным. Несмотря на то, что такой способ нагрева воды в банной печи существует дольше всего, он и сегодня остается популярным и часто используется строителями. Встроенный бак неразрывно связан с самой печью, и нагрев воды в нем происходит, благодаря горению топлива. Такой непосредственный контакт приводит к быстрому подъему температуры воды, и жидкость в баке сохраняет тепло, пока теплится огонь в печи.

Печи с водяным контуром из регистров

Теплообменники из медных сплавов считаются самыми капризными в эксплуатации. Из-за невысокой температуры плавления медь легко прогорает при отсутствии жидкости в контуре, поэтому многие заказчики останавливают свой выбор на более жаростойких материалах, таких как нержавейка, сталь или даже чугун.

Печи с водяным контуром из регистров

За редким исключением, трубы из чугуна и стали, и тем более нержавейки, очень сложно изогнуть в форме спирали или змейки, поэтому при изготовлении теплообменника трубчатые заготовки просто сваривают в виде регистров.

Печи с водяным контуром из регистров

В нижней и верхней части корпуса печки видны коллекторы подвода и отвода горячей воды, при этом трубы не мешают установке корзины для камней.

Печи с водяным контуром из регистров

Разновидности тепловых контуров

В зависимости от своей конструкции теплообменник в печь для бани может изготавливаться в виде железного водяного бака с двумя патрубками или металлического змеевика. В каждом конкретном случае размер бака выбирают в зависимости от мощности печки и желаемого объема нагретой воды. Теплообменники могут быть двух типов:

Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
  1. 1. Наружные закрепляются на дымовой трубе или на стенке около печки.
  2. 2. Внутренние выполняются в виде водяной рубашки, которая располагается на дне печки или крепится на одной из боковых стенок.
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров
Разновидности тепловых контуров

Если выбирается печка с теплообменником, который будет отвечать за нагрев воды в бане, тогда можно подобрать компактный вариант с внешним баком в 5—6 литров. Если же планируется использовать нагретую воду для обогрева смежных помещений, то общий объем системы может составить 15—20 литров. В последнем случае дополнительно рекомендуется устанавливать циркуляционные насосы и расширительные баки, которые позволят защитить контур труб от повреждения при увеличении давления от разогретого теплоносителя.

Разновидности тепловых контуров

Расчеты мощности теплообменника

Объем теплообменника выбирают, исходя из объема самой печи, а также учитывая ее мощность.

При выборе теплообменника и прочих комплектующих, руководствуются следующими правилами:

  • теплообменник отбирает тепло у банной печи. Слишком большой несоразмерный с печью теплообменник способен нерационально снизить эффективность последней, что приведет к увеличенному расходу топлива и ухудшению микроклимата в парной. Поэтому теплообменник не должен отбирать более 10% тепловой энергии у печи;

    Пример установки теплообменника в печь

  • важно, чтобы вода в системе не закипала, нагревалась не слишком быстро и не очень медленно. Если использовать бак малого объема, то вода в системе закипит менее чем через два часа, наполнив помещение парной перенасыщенным паром, ухудшив оздоровительные характеристики банных процедур. В случае установки теплообменника слишком большого объема, вода в системе не закипит, но и нагреется не скоро, а значит, принять душ будет проблематично. Оптимальное время нагрева воды – 2 часа с момента розжига печи.
Расчеты мощности теплообменника

Теплообменник для печи

Читайте также:  Расчёт количества секций радиатора отопления

Теперь о площади теплообменника. Теплообменник должен обладать запасом мощности, чтобы после прекращения растопки печи, тепловой энергии хватало на поддержание температуры воды в системе. Естественно, что в процессе остывания, мощность банной печи падает очень быстро, это обуславливает необходимость запаса мощности теплообменника.

Рассмотрим пример. Для начала потребуется узнать, сколько киловатт энергии требуется на обогрев вашей бани. Предположим, что этот показатель составит 5-6 кВт. Тогда, с учетом запаса, следует выбрать теплообменник площадью 1 квадратный метр, обеспечивающий мощность до 10 кВт.

Пояснение. При расчете принимается пропорция 1 кв. м площади теплообменника = 10 кВт. Но чтобы предусмотреть теплопотери, это соотношение корректируют, обеспечивая запас энергии:

1 кв. м = 10 кВт – 3…4 кВт.

Расчеты мощности теплообменника

Таким образом можно поддерживать желаемую температуру в бане, единожды или дважды растапливая печь.

Самостоятельное изготовление теплообменника

Стоимость готовых банных печек с теплообменником чрезвычайно высока, поэтому многие домовладельцы решаются на изготовление таких отопителей своими руками. Проще всего выполнить внутренний металлический теплообменник, который монтируют в уже имеющуюся печь. Для его самостоятельного изготовления потребуются следующие инструменты и материалы:

  • металлические трубы диаметром 20—30 мм;
  • металлические пластины толщиной 3 мм;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка с кругом для зачистки металла.

Эффективность отопления парилки и нагрева воды будет напрямую зависеть от правильности определения площади теплообменника. Для расчета размеров труб необходимо знать мощность топки имеющегося в наличии отопителя. Для отопления бани площадью 5х5 м достаточно печки, которая имеет показатель тепловой мощности 5 кВт. Для качественного подогрева воды от 5 кВт теплогенератора необходим теплообменник с площадью 0,6 м².

Оптимальный показатель площади теплообменника банной печки будет также зависеть от ее расположения в парилке или предбаннике, интенсивности горения топлива, использования дров или угля, а также ряда других характеристик. Для упрощения выполнения расчётов можно использовать готовые схемы теплообменника для банной печки, а затем в зависимости от размеров и типа отопителя подобрать общую площадь водяной рубашки.

Смонтировав теплообменник и подключив к нему через штуцеры расширительный бак или контур с радиаторами, можно выполнять первую протопку. Перед использованием система проверяется следующим образом:

  1. 1. Нижнюю трубку наглухо закрывают.
  2. 2. Всю систему заполняют теплоносителем.
  3. 3. Верхний патрубок теплообменника подключают к расширительной ёмкости.
  4. 4. Систему заполняют сжатым воздухом, контролируя давление по манометру.
  5. 5. Проверяют конструкцию на наличие протечек. Если они будут обнаружены, их заваривают, предварительно слив всю жидкость.

Изготовив своими руками или купив готовую печку с теплообменником для бани, можно не только решить все вопросы с нагревом парилки, но и упростить отопление смежных помещений. Такая конструкция будет иметь дополнительный бак с нагретой водой, что избавляет от необходимости приобретения бойлера и внешнего нагревателя. Воспользовавшись готовой схемой, всю работу можно выполнить самостоятельно, сэкономив на покупке дорогостоящих заводских моделей банных печек.